(
课件网) 2 光电效应 1.阅读教材,知道光电效应及与之相关的截止频率、饱和电流、遏止电压等,知道光电效应的瞬时性,知道康普顿效应、光子的概念,形成物理观念。2.通过对光电效应规律探究的学习,掌握光电效应的实验规律,并能应用爱因斯坦光电效应方程解释相关规律,培养科学思维和科学探究精神。3.通过对光电效应从发现到逐步形成理论以及光的本质的认识,学习科学家的探索精神,培养科学态度。 [定位·学习目标] 探究·必备知识 「探究新知」 知识点一 光电效应的实验规律 1.光电效应现象 (1)发现:1887年, 在研究电磁波的实验中,最早发现光电效应。 (2)定义:照射到金属表面的光,能使金属中的电子从 逸出的现象。 (3)光电子:光电效应中发射出来的电子。 赫兹 表面 2.光电效应的实验规律 (1)存在截止频率:当入射光的频率减小到某一数值νc时,光电流消失,νc称为截止频率。当入射光的频率 截止频率时不发生光电效应。 (2)存在饱和电流:在 不变的情况下,随着所加电压的增大,光电流趋于一个饱和值。 (3)存在遏止电压:施加反向电压且增大,会使光电流减小,光电流等于 的反向电压Uc称为遏止电压。 (4)光电效应具有瞬时性:当频率 截止频率νc时,光电效应几乎是瞬时发生的。 低于 光照条件 0 超过 [判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”] (1)任何频率的光照射到金属表面都可以发生光电效应。( ) (2)入射光照射到金属表面是否发生光电效应与入射光的强弱有关。( ) (3)入射光照射到金属表面上时,光电子几乎是瞬时发射的。( ) (4)入射光的频率较低时,无论光照强度多大,都不会发生光电效应。( ) × 「新知检测」 × √ √ 「探究新知」 知识点二 爱因斯坦的光电效应理论 1.逸出功 使电子脱离某种金属,需要外界对它做功的 ,叫作这种金属的逸出功,用W0表示,不同金属的逸出功 。 2.对光电效应现象的理解 当光照射金属表面时,电子会吸收光的 。若电子吸收的能量超过 ,电子就能从金属表面 ,便产生了光电效应。光越强,逸出的电子数越多, 越大。 最小值 不同 能量 逸出功 逸出 光电流 3.经典电磁理论无法解释的问题 (1)截止频率问题。按照光的经典电磁理论,不管入射光的频率如何,只要光足够强,电子都可以获得 能量从而逸出表面,不应存在截止频率。 (2)遏止电压与光强无关问题。光越强,电子可获得更多的能量,光电子的 也应该越大,所以遏止电压应与光强有关。 (3)光电效应瞬时问题。电子要从金属表面逸出,需要积累能量的时间,但光电效应的发生几乎是瞬时的。 足够 初动能 4.爱因斯坦的光电效应理论 (1)光子说:光本身是由一个个不可分割的 组成的,频率为ν的光的能量子为 ,这些能量子称为光子。 (2)光电效应方程。 ①表达式:hν= +W0或Ek= -W0。 ②物理意义:当光子照射到金属上时,它的能量可以被金属中的某个电子 ,获得的能量是hν,其中一部分大小为W0的能量用来 ,剩下的是逸出后电子的 。 能量子 hν Ek hν 全部吸收 脱离金属 初动能 (3)对光电效应规律的解释。 ①只有当hν W0时,光电子才可以从金属中逸出,νc= 就是光电效应的截止频率。 > ②光电子的最大初动能Ek与入射光 有关,而与光的强弱无关。 ③电子一次性吸收光子的 能量,不需要 能量的时间,光电流自然几乎是瞬时产生的。 ④对于同种频率的光,光较强时,单位时间内照射到金属表面的光子数 ,照射金属时产生的 较多,因而饱和电流较大。 频率ν 全部 积累 较多 光电子 [判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”] (1)入射光足够强就可以有光电流。( ) (2)遏止电压与入射光的频率有关。( ) (3)入射光频率大于截止频率才能产生光电子。( ) (4)逸出功和截止频率由入射光的强度决定。( ) (5)光电子的最大 ... ...
